顶部驱动钻井系统.ppt

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1、顶部驱动钻井装置主讲：叶哲伟机械工程教研室内容提要一、顶部驱动钻井系统介绍二、电驱动顶驱与液压驱动产品三、顶驱装置主体结构四、1、顶驱概述顶驱装置是将动力从井架的顶部直接驱动钻具旋转钻进，并能完成循环钻井液、接立根、上卸扣和倒划眼等多种钻井操作的钻井装置。右图双马达交流变频驱动顶驱一、顶部驱动钻井系统介绍1、顶驱概述实践证明：这种系统可节省钻井时间20%到30%，并可预防卡钻事故，用于钻高难度的定向井时经济效果尤为显著一、顶部驱动钻井系统介绍1、顶驱概述三个部分组成：导向滑车总成、水龙头-钻井马达总成钻杆上卸扣装置总成一、顶部

2、驱动钻井系统介绍顶驱接单根钻进2、顶驱钻井的主要优越性（1）节省接单根时间：利用立柱钻进，大大节省了接单根的时间（2）倒划眼防止卡钻：使用28米立柱倒划眼的能力，可在不增加起钻时间的前提下，顺利地循环和旋转将钻具提出井眼。（3）下钻划眼：使用顶部驱动钻井装置下钻时，可在数秒内接好钻柱，立刻划眼，从而减少卡钻的危险。（4）人员安全：顶部驱动钻井装置可减少接单根次数2/3，从而降低了事故发生率。接单根只需要打背钳。钻杆上卸扣装置总成上的倾斜装置可以使吊环吊卡向下摆至鼠洞，大大减少了人员工作的危险程度。（5）设备安全：采用马达旋转上

3、扣，上扣平稳，避免上扣扭矩过盈或不足。（6）井下安全：在起下钻遇阻、遇卡时，管子处理装置可以在任何位置相连，开泵循环，进行立根划眼作业。（7）井控安全：该装置可以在井架的任何位置实现钻具的对接，数秒钟内恢复循环。双内防喷器可安全控制钻柱内压力。（8）便于维修：钻井马达清晰可见。熟练的现场人员约12小时就能将其组装和拆卸。（9）下套管：顶部驱动钻井装置的提升能力很大（650吨），在套管和主轴之间加一个转换头（大小头）就可以在套管中进行压力循环。套管可以旋转和循环入井，从而减少缩径井段的摩阻力。（10）取心：能够连续钻进28米，取

4、心中间不需接单根。这样可以提高取心收获率，减少起钻的次数与传统的取心作业相比，它的优点明显。污染小、质量高。（11）使用灵活：可以下入各种井下作业工具、完井工具和其他设备，即可以正转又可以反转。（12）节约泥浆：在上部内防喷器内接有泥浆截流阀，在接单根时保证泥浆不会外溢。（13）内防喷器功能：作业时间的比较起下钻30%纯钻进30%非生产40%典型钻井的作业时间分配起下钻25%非生产35%纯钻进40%顶部驱动钻井装置钻井时间配水平井费用比较项目日成本，美元测深，M机械钻速，m/h日进尺钻2000m所需天数单井成本，美圆单井用顶驱

5、节约，美圆8口井用顶驱节约，美圆转盘/方钻杆顶驱装置40800430002000200030302402888.36.933864029670041940335120抓钻杆接钻杆遥控内防喷器顶驱优越性的突出表现3、顶驱系统构成（电驱动）变压器ＳＣＲ司钻操作台液压动力源柴油发电机组ＰＬＣ3相600V交流3相380V交流0～750V直流电控制阀组通风电机主电机一体化动力水龙头管子处理装置执行机构SCR+Invert。1、顶驱本体部分的构成：TESCOD顶驱总图（电动）水龙头独立结构二、电驱动顶驱与液压驱动产品Tesco液压驱动顶驱

6、（较老式的一款）一体化顶驱液压顶驱安装图水龙头独立结构（液压）2、Varco公司电驱动顶驱分段式导轨齿轮箱旋转头PH-50管子处理器交流钻井电机(2)电机冷却系统平衡系统提环冲管总成鹅颈管2、Varco公司顶驱一体化水龙头顶驱400hp交流电机(2)风道(2)主轴鹅颈管冲管总成支架10.5:1传速比盘刹(2)冷却电机(2)提环TDS-11SA动力水龙头电测堵头大齿轮主轴齿轮箱齿轮箱小齿轮复合齿轮叶片电机冷却系统5HP交流电机风扇钻井电机入风口空气流风道出风口盘式刹车刹车螺丝(2)刹车蹄0.09”调节刹车固定架刹车片交流钻井

7、电机液压系统液压油滤子平衡系统储能器上IBOP延时储能器齿轮油滤子油压开关系统储能器IBOP压力开关上IBOP执行液缸平衡系统阀块主液压系统阀块吊环阀块吊环液缸平衡液缸液压油箱旋转头马达和锁销总成电机和泵总成液压电机10hp,1,800rpm油箱容量25加仑特性动力旋转头(360º)吊环倾斜总成下IBOP背钳可调喇叭口旋转吊环适配器上IBOP&执行机构背钳扭矩架350T-108”吊环350or500T吊卡PH-50管子处理器二层台小鼠洞钻井PH-50–吊环倾斜位置变频控制房交流发电机直流发电机顶驱接线排二层台接线支架游动电缆接

8、线盒传感器电磁阀编码器钻井电机司钻操作台电路系统吊点把顶驱从滑撬脱离或者放入时吊点提环锁把顶驱从滑撬脱离或者放入时必须使用锁销移动滑撬时必须使用!锁销移动滑撬时必须使用吊点提起滑撬时吊点提起滑撬时净重=27,000lb(12,300kg)毛重=30,000lb(13,600k